2023高考化学必考选择题分类突破 微题型24　数形结合思想的应用——滴定过程pH变化曲线（含答案）

微题型24　数形结合思想的应用——滴定过程pH变化曲线
1．(2021·浙江6月选考，23)取两份10 mL 0.05 mol·L－1的NaHCO3溶液，一份滴加0.05 mol·L－1的盐酸，另一份滴加0.05 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图，下列说法不正确的是(　　)
A．由a点可知：NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于电离程度
B．a→b→c过程中：c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)逐渐减小
C．a→d→e过程中：c(Na＋)D．令c点的c(Na＋)＋c(H＋)＝x，e点的c(Na＋)＋c(H＋)＝y，则x>y
2．(2021·湖南，9)常温下，用0.100 0 mol·L－1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L－1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(　　)
A．该NaX溶液中：c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)
B．三种一元弱酸的电离常数：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C．当pH＝7时，三种溶液中：c(X－)＝c(Y－)＝c(Z－)
D．分别滴加20.00 mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)
3．(2021·海南，13改编)25 ℃时，向10.00 mL 0.100 0 mol·L－1的NaHCO3溶液中滴加0.100 0 mol·L－1的盐酸，溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．a点，溶液pH>7是由于HCO水解程度大于电离程度
B．b点，c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(Cl－)
C．c点，溶液中的H＋主要来自HCO的电离
D．d点，c(Na＋)＝c(Cl－)＝0.100 0 mol·L－1
4．(2016·天津，12)室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 mol·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(　　)
A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD
B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)
C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－)
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)
1．酸碱滴定pH～V标准液 曲线的特点
强碱滴定等浓度HA 强酸滴定等浓度BOH
曲线起点：强碱滴定HA，酸性越强起点越____；强酸滴定BOH，碱性越强起点越____
突变范围：强强滴定范围大于强弱滴定
酸碱指示剂的选择：根据中和反应终点的酸碱性选择指示剂。 酸性，选________；碱性，选______；中性，二者均可
2.巧抓“五个”关键点，突破溶液中的粒子浓度关系
(1)五个点的诠释与应用
五个点 应用
抓反应的起始点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的一半点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的中性点 判断溶液中溶质的成分及哪种反应物过量或不足
抓恰好反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的过量点 判断溶液中的溶质成分及谁多、谁少还是等量
(2)实例：室温下，向20 mL 0.1 mol·L－1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示：
A点，判断HA为弱酸；
B点，溶质为等物质的量的________，离子浓度关系：__________________________________；
C点，HA稍过量，溶质为________，离子浓度关系：___________________________________；
D点，溶质为________，离子浓度关系：____________________________________________；
E点，溶质为等物质的量的________，离子浓度关系：_________________________________。
1．室温时，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定100 mL 0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．在cd段发生反应的离子方程式：NH＋OH－===NH3·H2O
B．b点：c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)＝c(H＋)
C．a、b、c、d四点中，b点溶液中水的电离程度最大
D．a点：c(NH)＋c(H＋)＝c(Na＋)＋c(OH－)
2．常温下向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的K2X溶液中滴入0.100 0 mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．常温下，KHX溶液中水电离出的c(H＋)<1×10－7 mol·L－1
B．H2X的一级电离常数K≈3×10－4
C．b点溶液中：c(K＋)>c(HX－)>c(H2X)>c(X2－)
D．c点溶液中：c(Cl－)＝2[c(X2－)＋c(HX－)＋c(H2X)]
3．常温下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L－1 HA溶液的滴定曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．a≈3，说明HA属于弱酸
B．水的电离程度：d点>e点
C．c点溶液中：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
D．b点溶液中离子浓度大小：c(A－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
4．常温下，分别用0.01 mol·L－1的NaOH溶液滴定与之等浓度的体积均为25.00 mL的HA、H3B(三元酸)溶液，溶液的pH随V(NaOH)变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．常温下K(HA)的数量级约为10－5
B．常温下0.01 mol·L－1的NaH2B溶液的pH小于7
C．NaOH溶液滴定HA溶液应选择酚酞作为指示剂
D．当横坐标为37.5时，溶液中存在：2c(H＋)＋c(H2B－)＋3c(H3B)＜2c(OH－)＋3c(B3－)＋c(HB2－)
5．25 ℃，分别取20.00 mL 0.100 0 mol·L－1一元酸HA、HB、HC，向其中逐滴滴入20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液，并测出溶液pH随V(NaOH)的变化如图。下列说法不正确的是(　　)
A．反应完全后，若继续分别滴入NaOH溶液，溶液的pH主要取决于过量NaOH的浓度
B．反应完全后，各混合液的pH均大于7
C．中和滴定实验中，HA被同浓度NaOH溶液滴定时误差最小
D．反应完全后，将三种溶液混合均匀：c(HA)＋c(HB)＋c(HC)＋c(H＋)＋0.05 mol·L－1＝c(OH－)＋c(Na＋)
6．298 K时，向20.0 mL 0.10 mol·L－1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L－1 NaOH溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．该滴定过程应该选择甲基橙作指示剂
B．W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A＋2OH－===A2－＋2H2O
C．Y点对应的溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(A2－)
D．反应H2A＋A2－2HA－的平衡常数K＝1.0×107.4
微题型24　数形结合思想的应用——滴定过程pH变化曲线
真题示范
1．C　[a点溶质为NaHCO3，此时溶液呈碱性，HCO在溶液中电离使溶液呈酸性，HCO在溶液中水解使溶液呈碱性，由此可知，NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于电离程度，故A正确；由电荷守恒可知，a→b→c过程溶液中c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，滴加NaOH溶液的过程中c(Na＋)保持不变，c(H＋)逐渐减小，因此c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)逐渐减小，故B正确；由元素质量守恒可知，a点溶液中c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)，向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出，因此a→d→e过程中c(Na＋)> c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)，故C错误；c点溶液中c(H＋)＋c(Na＋)＝(0.05＋10－11.3)mol·L－1，e点溶液体积增大1倍，此时溶液中c(H＋)＋c(Na＋)＝(0.025＋10－4.3)mol·L－1，因此x>y，故D正确。]
2．C　[NaX为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na＋)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故A正确；弱酸的酸性越弱，电离常数越小，由题图分析可知，HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱，则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)＞Ka (HY)＞Ka(HZ)，故B正确；当溶液pH为7时，酸越弱，向盐溶液中加入盐酸的体积越大，酸根离子的浓度越小，则三种盐溶液中酸根离子的浓度大小顺序为c(X－)＞c(Y－)＞c(Z－)，故C错误；向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸，三种盐都完全反应，溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度，将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，由c(Na＋)＝c(Cl－)可得：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)，故D正确。]
3．A　[HCO存在水解平衡和电离平衡，a点溶液pH>7是由于HCO水解程度大于电离程度，故A正确；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(Cl－)＋c(OH－)，b点pH＝7即c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(Cl－)，故B错误；c点，溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸，溶液中的H＋主要来自H2CO3的电离，故C错误；d点，碳酸氢钠和盐酸恰好反应，c(Na＋)＝c(Cl－)＝0.050 0 mol·L－1，故D错误。]
4．C　[A项，根据图像知，在未滴加NaOH溶液时，0.1 mol·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1，说明三种酸均为弱酸，且pH：HA＜HB＜HD，知酸性：HA＞HB＞HD，根据酸性越强，电离常数越大知，KHA>KHB>KHD，正确；B项，滴定至P点时，溶液中未反应的HB与生成的NaB的浓度相等，且溶液呈酸性，说明HB的电离程度大于B－的水解程度，故c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)，正确；C项，pH＝7时，三种离子的浓度分别等于c(Na＋)，然而三种溶液中阴离子水解程度不同，加入的NaOH的体积不同，故三种阴离子的浓度也不同，错误；D项，根据质子守恒即可得出，三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，正确。]
疑难精讲
1．低　高　甲基橙　酚酞
2．(2)NaA和HA　c(A－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)　NaA和HA　
c(Na＋)＝c(A－)>c(H＋)＝c(OH－)　NaA
c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)　NaA、NaOH
c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)
模拟演练
1．C　2.C　3.C　4.D
5．C　[当三种酸完全反应变为相应的钠盐后，继续滴入NaOH溶液，溶液显碱性，碱电离产生的c(OH－)远大于盐的水解，因此溶液的pH主要取决于过量NaOH的浓度，A正确；酸的浓度都是0.1 00 0 mol·L－1，HC溶液pH最小，其中c(H＋)＝0.01 mol·L－1＜0.100 0 mol·L－1，说明HC是弱酸，酸越弱，其电离产生的H＋浓度越小，溶液pH就越大，所以HA、HB、HC都是弱酸，且酸性：HC＞HB＞HA，当三种酸反应完全后，得到的钠盐都是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，因此各混合液的pH均大于7，B正确；由于HA的酸性最弱，当用NaOH溶液进行滴定时，滴入相同体积的NaOH溶液，HA溶液pH变化最小，滴定终点变化不明显，因此HA被同浓度NaOH溶液滴定时误差最大，C错误；每种溶液被滴定后，溶液中c(Na＋)＝0.05 mol·L－1，将三种溶液混合，则混合溶液中c(Na＋)仍然为0.05 mol·L－1，三种盐溶液都是强碱弱酸盐，根据质子守恒，可得c(OH－)＝c(HA)＋c(HB)＋c(HC) ＋c(H＋)，则c(OH－)＋c(Na＋)＝c(HA)＋c(HB)＋c(HC)＋ c(H＋)＋0.05 mol·L－1，D正确。]
6．D　[根据第二反应终点溶液显碱性可知H2A为弱酸，强碱滴定弱酸用酚酞作指示剂，A项错误；X点对应的溶液中溶质主要是NaHA，W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A＋OH－===HA－＋H2O，B项错误；根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，因为Y点对应的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，所以c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(A2－)，C项错误；H2AHA－＋H＋，Ka1＝，由于W点c(HA－)＝c(H2A)，此时pH＝2.3，故Ka1＝1.0×10－2.3，HA－A2－＋H＋，Ka2＝，由于Y点对应的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，此时pH＝9.7，故Ka2＝1.0×10－9.7，H2AHA－＋H＋与HA－A2－＋H＋相减即得H2A＋A2－2HA－，平衡常数K＝＝＝1.0×107.4，D项正确。]